package com.school.chapter01.DoubleLinkedList_;

public class DuLinkList<T> {
    public static void main(String[] args) {
        DuLinkList<String> list = new DuLinkList<String>();
        list.insert("aaaa", 0);
        list.add("bbbb");
        list.insert("cccc", 0);
// 在索引为1处插入一个新元素
        list.insert("dddd", 1);
//  输出顺序线性表的元素
        System.out.println(list);
// 删除索引为2处的元素
        list.delete(2);
        System.out.println(list);
        System.out.println(list.reverseToString());
// 获取cccc字符串在顺序线性表中的位置
        System.out.println("cccc在顺序线性表中的位置" + list.locate("cccc"));
        System.out.println("链表中索引1处的元素 " + list.get(1));
        list.remove();
        System.out.println("调用remove方法后的链表" + list);
        list.delete(0);
        System.out.println("调用delete(0)后的链表" + list);
    }
    // 定义一个内部类Node，Node实例代表链表的节点
    private class Node {
        //保存节点的数据
        private T data;
        //保存前一个节点的引用
        private Node prev;
        //指向下一个节点的引用
        private Node next;

        //无参构造器
        public Node() {
            this.data = null;
            this.prev = null;
            this.next = null;
        }

        // 初始化全部属性的构造器
        public Node(T data, Node prev, Node next) {
            this.data = data;
            this.prev = prev;
            this.next = next;
        }
    }

    //保存该链表的头节点
    private Node header;
    //保存该链表的尾节点
    private Node tail;
    //保存该链表中已含有的节点
    private int size;

    //创建空链表
    public DuLinkList() {
        header = null;
        tail = null;
        size = 0;
    }

    //以指定数据元素来创建链表
    public DuLinkList(T element) {
        header = new Node(element, null, null);
// 只有一个节点，header、tail都指向该节点

        tail = header;
        size++;
    }

    //返回链表的长度
    public int length() {
        return size;
    }

    //根据索引 index获取指定位置的节点
    public Node getNodeByIndex(int index) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");
        }
        if (index <= size / 2) { // 从header节点开始搜索
            Node current = header;
            for (int i = 0; i < index; i++) {
                current = current.next;
            }
            return current;
        } else { // 从tail节点开始搜索
            Node current = tail;
            for (int i = size; i > index; i--) {
                current = current.prev;
            }
            return current;
        }
    }

    // 获取链式线性表中索引为index处的元素
    public T get(int index) {
        return getNodeByIndex(index).data;
    }

    //查找链式线性表中指定元素的索引
    public int locate(T element) {
//  从头节点开始搜索
        Node current = header;
        for (int i = 0; i < size ; i++) {
            if (current.data.equals(element)) {
                return i;
            }
            current = current.next;
        }
        return -1;
    }

    //    private void addBefore(Node newNode, Node node){
//        newNode.next = node;
//        newNode.previous = node.previous;
//        newNode.previous.next = newNode;
//        newNode.next.previous = newNode;
//        size++;
//    }
//    //
//    private void addAfter(Node newNode, Node node){
//        newNode.next = node.next;
//        newNode.previous = node;
//        newNode.previous.next = newNode;
//        newNode.next.previous = newNode;
//        ++size;
//    }
//采用尾插法为链表添加新节点
    public void add(T element) {
//如果该链表还是空链表
        if (header == null) {
            header = new Node(element, null, null);
// 只有一个节点，header、tail都指向该节点
            tail = header;
        } else {
// 创建新节点，新节点的pre指向原tail节点
            Node newNode = new Node(element, tail, null);
// 让尾节点的next指向新增的节点
            tail.next = newNode;
//以新节点作为新的尾节点
            tail = newNode;
        }
        size++;
    }

    //采用头插法为链表添加新节点
    public void addAtHeader(T element) {
//创建新节点，让新节点的 next指向原header节点
//并以新节点作为新的 header
        header = new Node(element, null, header);
//如果插入之前是空链表
        if (tail == null) {
            tail = header;
        }
        size++;
    }

    //向线性链表的指定位置插入一个元素
    public void insert(T element, int index) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");
        }
//如果还是空链表
        if (header == null) {
            add(element);
        } else {
// 当index为0时，也就是在链表头处插入
            if (index == 0) {
                addAtHeader(element);
            } else {
//获取插入点的前一个节点
                Node prev = getNodeByIndex(index - 1);
//获取插入点的节点
                Node next = prev.next;
// 让新节点的next引用指向next节点，prev引用指向prev节点
                Node newNode = new Node(element, prev, next);
// 让prev的next节点指向新节点
                prev.next = newNode;
//让 prev的下一个节点的prev指向新节点
                next.prev = newNode;
                size++;
            }
        }
    }

    //删除链式线性表中指定索引处的元素
    public T delete(int index) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");
        }
        Node del = null;
// 如果被删除的时header节点
        if (index == 0) {
            del = header;
            header = header.next;
// 释放新的header节点的prev引用
            header.prev = null;
        } else {
//获取删除节点的前一个节点
            Node prev = getNodeByIndex(index - 1);
//获取将要被删除的节点
            del = prev.next;
// 让被删除节点的next指向被删除节点的下一个节点
            prev.next = del.next;
// 让被删除节点的下一个节点的prev指向prev节点
            if (del.next != null) {
                del.next.prev = prev;
            }
// 将被删除节点的prev、next引用赋为null
            del.prev = null;
            del.next = null;
        }
        size--;
        return del.data;
    }

    //删除链式线性表中最后一个元素
    public T remove() {
        return delete(size - 1);
    }

    //判断链式线性表是否为空表
    public boolean empty() {
        return size == 0;
    }

    //清空线性表
    public void clear() {
// 将底层数组所有元素赋为null
        header = null;
        tail = null;
        size = 0;
    }

    public String toString() {
//链表为空链表
        if (empty()) {
            return "[]";
        } else {
            StringBuilder sb = new StringBuilder("[");
            for (Node current = header; current != null; current = current.next) {
                sb.append(current.data.toString() + ", ");
            }
            int len = sb.length();
            return sb.delete(len - 2, len).append("]").toString();
        }
    }

    //倒序 toString
    public String reverseToString() {
        if (empty()) {
            return "[]";
        } else {
            StringBuilder sb = new StringBuilder("[");
            for (Node current = tail; current != null; current = current.prev) {
                sb.append(current.data.toString() + ", ");
            }
            int len = sb.length();
            return sb.delete(len - 2, len).append("]").toString();
        }
    }
}